Derva surišto rato projektavimas ir pritaikymas

1. Įvadas į derva surištą deimantinį šlifavimo diską

Dervos rišiklio itin kietos medžiagos įrankiai daugiausia gaminami iš deimantų arba CBN kaip abrazyvinės medžiagos, dervos milteliai kaip rišiklis, įdedant atitinkamą užpildymo medžiagą, o po formulavimo, svorio maišymo, karšto presavimo, antrinio kietėjimo, tolesnio apdorojimo ir kitų procesų, kurie yra taikomi skirtingi šlifavimo reikalavimai
Palyginti su keraminiu ar metaliniu rišikliu, jis pasižymi paprastu gamybos procesu, lengvu prieiga prie žaliavų, mažomis sąnaudomis ir gali būti naudojamas daugeliui žemos kokybės ypač kietų abrazyvinių medžiagų, apdirbimo objektai yra platūs, pavyzdžiui, visų rūšių. iš sunkiai apdirbamo plieno, kietojo lydinio, stiklo, keramikos, akmens ir kt.
Labai kietos dervos abrazyviniai įrankiai yra plačiai naudojami, nes jie turi gerą savaiminį ryškumą ir juos nėra lengva įjungti į šlifavimo procesą, o ruošinio paviršiaus kokybė yra gera, o šlifavimo diską lengva aprengti.

Dervos rišiklis, naudojamas derviniuose deimantiniuose įrankiuose, gali būti suskirstytas į dvi kategorijas: fenolio dervą ir poliimido dervą. Faktinė fenolio dervos deimantinių įrankių darbo temperatūra yra ne didesnė kaip 120 laipsnių. Poliimido derva turi geresnį atsparumą karščiui ir gali būti naudojama ilgą laiką 260 laipsnių temperatūroje.
Naudojant santykinai brangias poliimido dervas, fenolio dervos buvo vis dažniau naudojamos, ypač pastaraisiais metais mokslininkams modifikuojant fenolines dervas, kad faktinė darbo temperatūra būtų didesnė nei 200 laipsnių C, pvz., 939P iš Advanced Mixed Limited iš JK.

Šiame darbe daugiausia pristatoma dervos deimantinių įrankių dizaino idėja ir įtakos veiksniai.

2. Derva surištų deimantinių įrankių projektavimas

Derva sujungtų deimantinių įrankių dizainas daugiausia grindžiamas šiais penkiais aspektais:
(1) Sukibimas turi būti geras.
Rišiklis gali būti tolygiai paskirstytas ant abrazyvinio paviršiaus, abrazyvinės dalelės gali būti tvirtai kontroliuojamos abrazyviniame įrankyje ir gali būti tvirtai surištos su matrica, todėl abrazyvas ne tik nesunku nukristi per anksti, bet ir apsaugo nuo rišiklio. nuo atsiskyrimo nuo matricos, užtikrinant gamybos saugumą.
(2) Didelis šlifavimo efektyvumas, geras atsparumas dilimui, geras apdailos (arba paviršiaus šiurkštumo) apdorojimas.
Dervos sukibimas dėl elastingumo ir trapumo, todėl šlifuojant savaime galandimas, nėra lengva užsikimšti, tačiau silpnas atsparumas dilimui.
Todėl tirdami ir projektuodami rišiklio formulę, turėdami prielaidą užtikrinti glotnumo reikalavimus, turime atsižvelgti ne tik į aukštą šlifavimo efektyvumą, bet ir į kuo didesnį atsparumą dilimui.
Svarbus yra rišiklio paruošimas. Rišiklio santykis turi būti parinktas taip, kad atitiktų aukštą šlifavimo efektyvumą ir gerą atsparumą dilimui, kad būtų užtikrinti šlifavimo reikalavimai ir sumažintos sąnaudos.
(3) Geras atsparumas karščiui.
Jei rišiklio atsparumas karščiui yra prastas, todėl abrazyvas naudojimo procese nėra atsparus aukštai temperatūrai, greitam sunaudojimui ir net dėl ​​to, kad šlifavimo šiluma yra per didelė, kad abrazyvas nudegtų, įtrūktų, žiedas ir pan. ., todėl rinkitės gerą karščiui atsparų rišiklį ir pridėkite atitinkamą užpildą, kad pagerintumėte jo atsparumą karščiui;
(2) Šlapiam šlifavimui naudokite aušinimo skystį, kiek įmanoma, kad pagerintumėte šlifavimo įrankių patvarumą;
(3) Jei naudojamas sausas šlifavimas, padarykite kuo mažesnį tiekimą, kad pagerintumėte šlifavimo įrankio patvarumą.
(4) Rišiklio stiprumas turi būti didelis.
Rišiklio stiprumas tiesiogiai veikia šlifavimo efektyvumą, dilimo dydį, ruošinio kokybę ir šlifavimo įrankio saugumą naudojimo procese, todėl būtina suprasti veiksnius, turinčius įtakos rišiklio stiprumui.
 

Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos rišiklio stiprumui, yra šie:

(1) užpildų pridėjimas padidins arba sumažins rišiklio stiprumą. Dauguma užpildų padidins mechaninį stiprumą ir padidės didėjant užpildo kiekiui tam tikrame diapazone, tačiau susidėvėjimo santykis mažės.
Kai kurie užpildai, tokie kaip grafitas ir kietas molibdeno disulfidas, po pridėjimo sumažėja, todėl pagal pagrįsto užpildo parinkimo reikalavimus;
(2) Abrazyvo formavimosi tankis (arba abrazyvo poringumas) turės įtakos rišiklio stiprumui.
Abrazyvo formavimo tankis yra mažas, poringumas yra didelis, o rišiklio stiprumas yra mažas, o rišiklio stiprumas yra didelis.
Todėl būtina racionaliai suprojektuoti abrazyvinio įrankio poringumo parametrus.
(3) Abrazyvinio liejimo kietėjimo temperatūra, antrinio kietėjimo temperatūra ir temperatūros kilimo kreivė turės įtakos rišiklio stiprumui.
Rišiklio kietumas turi būti tinkamas, geras atsparumas dilimui.
Rišiklio stiprumas turi atitikti deimantų (arba cBN) abrazyvinių dalelių susidėvėjimo greitį. Abrazyvinės dalelės neturėtų nukristi anksčiau laiko dėl greito rišiklio susidėvėjimo. Tokiu atveju abrazyvas nebus pilnai panaudotas, todėl bus atliekų.

3. Derva surištų deimantinių įrankių įtakos veiksniai

Dervos deimantiniai įrankiai yra pagaminti iš dervos rišiklio, užpildo ir deimantinio abrazyvo, sumaišius ir sukietėjus karšto presavimo būdu.

Jo savybes taip pat tiesiogiai veikia dervos rišiklis, užpildas ir deimantinis abrazyvas.

3.1 Rišiklio įtaka daugiausia apima rišiklio tipo ir turinio įtaką ir kt

(1) bendros visų rūšių dervos surišimo deimantinių įrankių charakteristikos yra silpnas atsparumas karščiui, apdirbant deimantinį įrankį ir ruošinį tarp šilumos, kurią sukuria vietinė aukšta temperatūra, lengvai, pasiekus kritinę vertę, Laikant deimantų dervos rišiklį, deimantas, esantis ne visiškai nuobodu, nukris, todėl apdirbimo sąnaudos labai padidės.

Šiuo metu dervos rišiklis yra modifikuotas, siekiant pagerinti jo atsparumą karščiui.

Gao Liangchang modifikuota fenolio derva kvadratiniu alkilo eteriu, o atsparumas karščiui gali siekti daugiau nei 180 laipsnių.

Du Yang ir kt. sintezuotas borosilikono prepolimeras, boro rūgštis, fenolis ir formaldehidas kaip naujos borosilikono fenolio dervos BSP žaliavos, dėl BO jungties ir organinio silicio grandinės įvedimo į fenolio dervos struktūrą, BSP derva pasižymi puikiu atsparumu karščiui ir kietumu, bet taip pat patobulinta. dervos atsparumas vandeniui ir laikymo stabilumas.

Xiao Dongzheng ir kt. naudojo KMI (bismaleimidą) fenolio dervai modifikuoti ir gavo bismaleimidu modifikuotą fenolio dervą, turinčią gerą atsparumą karščiui.

(2) Dervos rišiklio kiekio įtaka.

Dervos rišiklio kiekis turi didelę įtaką deimantinių įrankių apdirbimo našumui.

Literatūroje buvo pristatytas monokristalinis silicio gabalas, retinamas šlifavimo diskas, padidėjo dervos rišiklio kiekis, šlifavimo disko kietumas, gniuždymo stipris palaipsniui didėja, kai dervos rišiklio kiekis padidėja iki tam tikro laipsnio, didesnis nei šlifavimo disko susidėvėjimas. lėtas, šlifavimo disko paviršius linkęs blokuoti tuo pačiu metu, turinys tuo pačiu metu didesnis, tuo rimtesnis blokavimo reiškinys.

(3) Dervos rišiklio dydžio įtaka.

Kinijoje deimantinių abrazyvų gamyboje naudojamų dervos miltelių dalelių dydis dažniausiai yra nuo 80 iki 180 akių. Šiame dydžių diapazone yra du trūkumai, vienas yra tas, kad jis turi įtakos abrazyvų formavimo savybėms, kitas - gali turėti įtakos rišiklio savybėms.

Slopinimo procese medžio milteliai gali būti kaitinami, kad suminkštėtų ir turėtų tam tikrą skystumą, kad būtų pasiektas padengto abrazyvo tikslas, tačiau slopinimo procese rišamosios medžiagos yra slėgis formoje, erdvė yra ribota, dervos srauto diapazonas. yra ribotas, kai medžio storio miltelių dalelių dydis, atsiras dalis abrazyvinio rišiklio, kuris nėra stiprus, kuris nukrenta per greitai.

3.3 Abrazyvinio deimanto įtaka daugiausia apima deimantinės dangos, tipo ir dalelių dydžio įtaką ir kt.

(1) Po to, kai deimantinis paviršius yra padengtas metalu, pavienių dalelių gniuždymo stipris pagerėja, o susidėvėjimo santykis sumažėja, o tai pailgina tarnavimo laiką.

Palyginti su deimantų nedengimu, specifinė funkcija apima šiuos aspektus:

(1) dangos lėtas dervos jungties šilumos impulsas deimantinės dangos šilumos laidumas yra mažesnis nei deimanto, todėl kontaktiniai įrankiai, deimantų kruopos akimirksniu aukštoje temperatūroje po dengimo prie dervos, todėl iš karto apsaugomos abrazyvinės dervos dalys nėra paveiktos aukšta temperatūra. žala;

(2) danga, skirta pagerinti deimantų ir rišiklio sukibimo stiprumą, metalinė danga su deimantu viduje, išorinė ir dervos rišiklis gali būti geras sukibimas;

(3) danga, skirta pagerinti deimantų dalelių gniuždymo jėgą, padengtas metalu po to, kai buvo padengti deimantų dalelių defektai, vaidino sutvirtinantį vaidmenį, o dangoje yra kaliojo metalo, ji padeda pagerinti dalelių gniuždymo jėgą;

(4) Abrazyvinių dalelių danga atlieka izoliacinę apsaugą, deguonies ir kitų kenksmingų terpių izoliavimo funkciją, o šlifuojant aukštą temperatūrą, deimantų kristalų grafitinimo danga gali turėti slopinamąjį poveikį.

(2) Vietiniai ir užsienio ypač kietų medžiagų gamintojai gana išsamiai suskirstė itin kietas abrazyvas, tarp kurių ruošiant specialia technologija daugiausia naudojamas žemos kokybės deimantinis abrazyvas arba deimantinis abrazyvas, pasižymintis dideliu savaiminio ryškumo ir mikrosmulkinimo savybėmis. deimantiniai įrankiai su derva.